检索结果-内蒙古大学图书馆

大气科学 2016年第1期40卷 46-62页

作者：邹晓蕾秦正坤翁富忠马里兰大学地球系统多学科合作研究中心美国collegepark20740 南京信息工程大学大气科学学院南京210044 美国国家海洋大气管理局卫星研究和应用中心美国collegepark20740

极轨卫星的高级微波温度计(Advanced Microwave Sounding Unit-A,简称AMSU-A)辐射资料对提高降水定量预报的水平有重要作用。但是极轨卫星的轨道特征导致乘载其上的微波温度计资料在区域同化系统中存在严重缺测。本研究重点分析了晨昏... 详细信息

极轨卫星的高级微波温度计(Advanced Microwave Sounding Unit-A,简称AMSU-A)辐射资料对提高降水定量预报的水平有重要作用。但是极轨卫星的轨道特征导致乘载其上的微波温度计资料在区域同化系统中存在严重缺测。本研究重点分析了晨昏轨道卫星上微波温度计资料同化对墨西哥湾沿岸定量降水预报的重要影响。研究选取了早晨星NOAA-15、上午星Met Op-A和下午星NOAA-18,利用美国NCEP(National Centers for Environmental Prediction)的业务同化系GSI(Gridpoint Statistical Interpolation)资料同化系统,进行了加和不加NOAA-15 AMSU-A资料的两组资料同化和预报试验,来阐明晨昏轨道卫星上微波温度计资料同化对墨西哥湾沿岸降水预报的重要影响。试验结果分析表明如果仅同化NOAA-18和Met Op-A资料,在协调世界时00:00和12:00的同化时间,在墨西哥湾和美国西部大陆就是卫星观测资料缺测区,而早晨星NOAA-15资料正好可以填补这个资料空缺。模式预报也表明,同化NOAA-15的AMSU-A资料可以对墨西哥湾降水有持续的正影响。这一研究证明了保持有搭载着AMSU-A或者相似仪器的早晨星,对区域降水预报的重要性。由于目前NOAA-15是唯一的一颗正在运行的、已远超过其正常运行期的早晨星,通过技术手段维持NOAA-15的AMSU-A仪器更超长期运行也就特别重要。

关键词：资料同化晨昏轨道极轨卫星降水预报

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夏季青藏高原地区水汽向平流层的等熵绝热和非绝热传输的气候学特征及其与落基山地区的对比

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大气科学 2019年第1期43卷 183-201页

作者：唐南军任荣彩邹晓蕾吴国雄南京信息工程大学资料同化研究与应用中心南京210044 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

夏季亚洲季风区是对流层向平流层物质输送的主要通道,其对平流层水汽的变化有重要贡献。以往的研究表明亚洲季风区向平流层的水汽传输主要在青藏高原及周边地区。本文利用多年平均的逐日ERAi、MERRA再分析数据和微波临边观测仪(Microwav... 详细信息

夏季亚洲季风区是对流层向平流层物质输送的主要通道,其对平流层水汽的变化有重要贡献。以往的研究表明亚洲季风区向平流层的水汽传输主要在青藏高原及周边地区。本文利用多年平均的逐日ERAi、MERRA再分析数据和微波临边观测仪(Microwave Limb Sounder,MLS)数据,首先对比分析夏季青藏高原周边上空水汽的分布特征,再利用再分析资料分析了对流层—平流层水汽传输的特征。结果表明:青藏高原周边特定的等熵面和对流层顶结构分布有利于水汽向平流层的绝热输送;在南亚高压的东北侧,从青藏高原到中太平洋地区,340～360 K层次存在最为显著的水汽向平流层的纬向等熵绝热输送通道,7～8月平均输送强度可达约7×103 kg s-1。此外,在伊朗高原及南亚高压的西部,350～360 K层次也存在一支水汽向平流层的经向等熵绝热输送通道,但强度相对较弱(约2.5×103kgs-1)。在青藏高原南侧370～380K层次存在强的水汽向平流层的非绝热输送,主要由深对流和大尺度上升运动引起,7～8月平均输送强度约0.4×103 kg s-1。落基山以东到大西洋西部,350～360 K层次存在水汽向平流层的纬向等熵绝热输送通道,但强度也弱得多(约2.5×103 kg s-1)。

关键词：青藏高原水汽传输绝热和非绝热

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地基微波辐射计亮温数据的质量控制和云检测

地基微波辐射计亮温数据的质量控制和云检测

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第34届中国气象学会年会

作者：马丽娜王振会李青姜苏麟李东帅南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心中国气象局重点实验室南京信息工程大学大气物理学院南京信息工程大学地球系统模拟中心

MWP967KV型地基微波辐射计,是我国西安电子工程研究所自主研制的一款多通道地基微波辐射计,可以连续不间断的接收大气中的分子、气溶胶、冰晶等物质发射的微波信号,输出的一级数据即为"亮温度"(Level-1),单位为开尔文,代表辐... 详细信息

MWP967KV型地基微波辐射计,是我国西安电子工程研究所自主研制的一款多通道地基微波辐射计,可以连续不间断的接收大气中的分子、气溶胶、冰晶等物质发射的微波信号,输出的一级数据即为"亮温度"(Level-1),单位为开尔文,代表辐射计在指定频率处接收到的电磁波强度。该辐射计通常输出22个通道亮温,其中第1-8通道位于200GHz(K波段)之间,参考频率分别为22.235、22.500、23.035、23.835、25.000、26.235、28.000、30.000GHz,主要用于相对湿度和液态水密度的反演,第9-22通道位于500GHz(V波段)之间,参考频率分别为51.250、51.760、52.280、52.800、53.340、53.850、54.400、54.940、55.500、56.020、56.660、57.290、57.960、58.800 GHz,主要用于大气温度和水汽密度廓线的反演。同时,该系统采用神经网络法,根据一级亮温数据实时反演出二级数据(Level-2),包括从地面到10KM的温度、水汽密度、相对湿度、云液水密度廓线,以及探测路径气柱上的水汽和液态水积分总量。辐射计的二级数据是描述大气热力状态的基本参数,实时探测温度、相对湿度、云液态水分布及其变化,对于数值天气预报和气候变化研究以及各种气象保障工作,都是必不可少的。为了得到精度较高的二级数据,就需要比较精确的一级亮温数据,但不同通道的亮温数据可能会因为电磁干扰、电源、通信、环境等外界影响而出现异常,也可能会因为使用过程中的液氮定标、搬运等引起数据不连续。云由于其高度、厚度、浓度、类型等宏、微观参数的不确定性也会给后续的温度反演效果带来不同程度的影响。所以,在亮温数据应用于后续反演之前,对其进行质量控制就显得尤为重要。为了利用辐射计观测数据"晴空样本"判断辐射计各通道的工作状态,并找出各通道的订正关系、进一步研究"云天样本",针对在广州市从化区进行观测试验的一台微波辐射计的亮温观测数据(T)和相应地点的NCEP大气层结资料通过辐射传输方程计算得到的模拟数据(T)进行全样本一致性对比,并根据多通道亮温差值阈值法识别出"晴空样本"与"云天样本"(以及少量歧义数据)。对"晴空"样本进行回归分析,判断该辐射计的工作状态、建立T-T订正关系,并应用于"全样本"观测数据线性订正。根据"云天样本"与红外传感器云底高度时间序列的对比,二者一致性较好。经过订正后的"晴空样本"可直接用于后续的大气温湿度反演流程,而识别出的"云天样本"(含雨天)为后续云参数反演及亮温数据的云影响订正并进入下一步的大气温湿度反演流程打下了基础[10]。本研究为雷电热效应的微波遥感实验观测研究项目提供微波辐射计实验观测期间的工作状态判断,也可供微波辐射计亮温观测数据的质量控制和后续应用工作参考。

关键词：地基微波辐射计回归分析线性订正

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基于EALCO模型对中亚热带人工针叶林CO_2通量季节变异的模拟

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植物生态学报 2007年第6期31卷 1119-1131页

作者：米娜于贵瑞王盘兴温学发孙晓敏张雷明宋霞王树森南京信息工程大学南京210044 中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室北京100101 加拿大遥感中心

EALCO模型是一个基于生理生态学过程,模拟生态系统下垫面与大气之间水、热和碳通量交换的综合模型。将该模型应用在亚热带常绿针叶林,对其生态系统过程进行了模拟,以深入探讨季节性干旱对生态系统过程的影响。对EALCO模型进行了参数化... 详细信息

EALCO模型是一个基于生理生态学过程,模拟生态系统下垫面与大气之间水、热和碳通量交换的综合模型。将该模型应用在亚热带常绿针叶林,对其生态系统过程进行了模拟,以深入探讨季节性干旱对生态系统过程的影响。对EALCO模型进行了参数化与初始化并对模型的光合作用时段和落叶机制进行了改进,以更好地模拟亚热带人工针叶林生态系统。千烟洲通量观测站自2002年底开始应用涡度相关技术对中亚热带人工针叶林生态系统进行通量观测,该站点2003年经历了一次较严重的季节性干旱(由高温与少雨综合作用造成),降水量仅为多年平均值的65%,而2004年的年降水量与多年平均值较为接近,利用该站点2003和2004年特殊的气候条件,使用其通量观测数据对模型的模拟效果进行检验。从模拟结果的总体趋势来看,模型能较好地从半小时、日及年尺度上反映两年内土壤-植被-大气之间的碳交换状况。总初级生产力(Gross primary production,GPP)在一年中呈现单峰型变化,遇高温及干旱胁迫GPP值下降。由于受到干旱胁迫的影响,2003年GPP值比2004年偏低12.9%。模拟结果显示,2003年GPP值比2004年偏低11.2%。观测数据与模拟结果均显示,水分胁迫期间净碳交换量(Net ecosys-temproduction,NEP)模拟值与实测值的日变化均呈现一种"偏态",即一天中生态系统碳交换量最大值出现在上午某一时刻,之后逐渐降低。模拟结果显示,水分匮缺对光合能力的影响比对生态系统呼吸作用的影响更为强烈,因而导致了净生态系统生产力的降低。进一步分析表明,水分匮缺期间,晴天正午之前,深层土壤(>20cm)水分的匮缺抑制了光合作用能力,正午之后,高温与深层土壤水分匮缺共同削弱光合作用能力,影响各占一半。

关键词：人工针叶林碳通量 EALCO模型生态系统过程季节性干旱

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冬季强、弱平流层增温事件的发生与春季最后增温事件爆发早晚的联系

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中国科学：地球科学 2015年第4期45卷 389-401页

作者：胡景高任荣彩徐海明杨双艳南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心和气象灾害教育部重点实验室南京210044 中国科学院大气物理研究所大气科学和地球流体力学数值模拟国家重点实验室北京100029

利用1958-2012年NCEP-NCAR逐日再分析资料,对平流层冬季强、弱爆发性增温事件（SSW）的发生和春季最后增温事件（SFW）爆发的早晚进行了统计、对比和合成分析.结果表明,冬季SSW事件的强、弱以及发生与否,可关系到后期春季SFW事件爆发的... 详细信息

利用1958-2012年NCEP-NCAR逐日再分析资料,对平流层冬季强、弱爆发性增温事件（SSW）的发生和春季最后增温事件（SFW）爆发的早晚进行了统计、对比和合成分析.结果表明,冬季SSW事件的强、弱以及发生与否,可关系到后期春季SFW事件爆发的早晚.具体地,在发生（未发生）冬季强SSW事件之后的春季,SFW事件的爆发趋于偏晚（早）;而在冬季弱SSW事件之后的春季,出现SFW事件爆发早和爆发晚的几率相当.对比冬季强、弱SSW过程中环流以及行星波活动异常的演变发现,在冬季强SSW事件爆发约30天之后,平流层会出现相反的强极涡（强极夜急流）型异常环流,伴随的行星波活动强度的负异常可持续到SSW爆发后约45天;不同的是,冬季弱SSW事件所伴随的环流异常持续时间短,不存在后期的强极涡型环流异常和行星波活动的显著异常.为了进一步证实冬季强SSW事件的发生对春季SFW事件爆发早晚的可能影响,针对冬季强、弱SSW年以及无增温事件发生的普通年份分别进行了合成分析,平均而言,在有强SSW事件（无SSW事件）发生年的冬季月份,热带外平流层行星波活动异常偏强（弱）,极夜急流和平流层极涡异常偏弱（强）,但在后期的春季月份,行星波活动则异常偏弱（强）,平流层极涡异常偏强（弱）.在有冬季弱SSW事件发生年的后期春季,平流层极夜急流以及极涡的强度无显著异常,与气候平均状况接近.

关键词：平流层强爆发性增温事件弱爆发性增温事件最后增温事件

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三江源区高寒退化草甸土壤细菌多样性的对比研究

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生态环境学报 2022年第4期31卷 695-703页

作者：王英成姚世庭金鑫俞文政芦光新王军邦青海大学青海西宁810016 南京信息工程大学江苏南京中国科学院地理科学与资源研究所生态系统网络观测与模拟重点实验室/生态系统大数据与模拟中心北京100101

为探究三江源区未退化高寒草甸与退化高寒草甸土壤细菌群落结构及多样性,采用巢氏取样方法和高通量测序技术,系统地对土壤细菌群落多样性、群落组成和结构及其与环境因子间的关系进行研究分析。结果表明,草地退化对植被和土壤都产生影响... 详细信息

为探究三江源区未退化高寒草甸与退化高寒草甸土壤细菌群落结构及多样性,采用巢氏取样方法和高通量测序技术,系统地对土壤细菌群落多样性、群落组成和结构及其与环境因子间的关系进行研究分析。结果表明,草地退化对植被和土壤都产生影响,草地退化降低了植被盖度和丰富度,使得土壤pH值增加,土壤向碱性化过渡,而土壤全氮、有机质和电导率的含量显著降低(P<0.05)。高通量测序得到优质有效细菌序列2168457条和71798个OTUs。草地退化对土壤细菌群落α多样性和物种组成都有显著影响(P<0.05)。其中,草甸退化导致土壤细菌物种指数(Observed Richness)、多样性指数(Shannon Index)和chao 1指数上升;变形菌门(Proteobacteria)、放线菌门(Actinobacteria)、酸杆菌门(Acidobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)、疣微菌门(Verrucomicrobia)、奇古菌门(Thaumarchaeota)为主要优势菌门;草甸退化提高了放线菌门(Actinobacteria)、拟杆菌门(Bacteroidetes)的相对丰度,但却降低了疣微菌门(Verrucomicrobia)的相对丰度。通过PCoA和Dissimilarity检验的方法表明草地退化显著改变了退化草地土壤细菌群落结构。土壤异质性对土壤细菌群落具有一定的影响,其中,驱动土壤细菌群落的主要环境因子是土壤pH、有机质含量和总氮含量。该研究分析了细菌群落多样性和组成结构,揭示了退化高寒草甸土壤细菌群落多样性变化规律,为土壤微生物对草地退化方面的研究提供了参考。

关键词：高寒草甸退化草地高通量测序土壤细菌微生物多样性群落结构

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近50年珠江流域降水时空特征分析

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气象科学 2013年第4期33卷 355-361页

作者：邓汗青罗勇南京信息工程大学气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 清华大学地球系统科学研究中心北京100084

为了更深入揭示珠江流域水资源状况,利用珠江流域内1961—2008年48个台站逐日降水资料,探讨了珠江流域年降水时空特征,并对典型年份的气候背景场进行了分析。结论表明:相对来说,珠江流域东部年均降水多而降水日数少,西部一些地区降水量... 详细信息

为了更深入揭示珠江流域水资源状况,利用珠江流域内1961—2008年48个台站逐日降水资料,探讨了珠江流域年降水时空特征,并对典型年份的气候背景场进行了分析。结论表明:相对来说,珠江流域东部年均降水多而降水日数少,西部一些地区降水量少而降水日数较多,从总体上来看近10 a来流域内年降水总量波动较大。进一步讨论了珠江流域典型降水年份中降水事件的差异,发现强降水年的降水量多来自于大雨以上级别的强降水。从全年来看,强降水年有来自于孟加拉湾和南海异常的偏南风水汽输送,流域内并伴随有异常水汽辐合中心;弱降水年则水汽输送减弱,且存在水汽辐散中心;由于年降水总量近80%来自于夏半年(4—9月),登陆到流域内热带气旋偏多也是导致降水增加的原因之一,登陆的热带气旋主要来自于西北太平洋;夏半年西太平洋副热带高压偏西有利于把海上的水汽送到流域内,弱降水年则恰好相反。

关键词：年降水水汽输送热带气旋副热带高压

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8个CMIP5模式对中国极端气温的模拟和预估

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气候变化研究进展 2012年第4期8卷 250-256页

作者：姚遥罗勇黄建斌南京信息工程大学/气象灾害省部共建教育部重点实验室南京210044 中国气象局国家气候中心北京100081 清华大学地球系统数值模拟教育部重点实验室/清华大学地球系统科学研究中心北京100084

利用8个耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)模式结果,采用加权平均方法进行多模式集合,并与NCEP再分析资料进行对比分析,评估了CMIP5模式对中国极端气温的模拟效果,在此基础上,对未来极端气温进行预估。CMIP5模式对中国8个极端气温指数和2... 详细信息

利用8个耦合模式比较计划第五阶段(CMIP5)模式结果,采用加权平均方法进行多模式集合,并与NCEP再分析资料进行对比分析,评估了CMIP5模式对中国极端气温的模拟效果,在此基础上,对未来极端气温进行预估。CMIP5模式对中国8个极端气温指数和20年一遇最高(低)气温有模拟能力,所有极端气温指数模拟和观测结果的时间相关均达到0.10显著性水平,20年一遇最高、最低气温模拟和观测结果空间相关系数均超过0.98。在中等排放RCP4.5情景下,未来中国极暖(冷)日数增多(减少),到21世纪中期热浪指数增加2.6倍,到21世纪末期寒潮指数减少71%,20年一遇最高(低)气温在中国地区均呈现升高趋势,局部升温幅度达到4℃。

关键词： CMIP5 极端气温 RCP4 5情景重现期预估

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MOM4_L40模式对全球海洋CFC-11分布的模拟及其通风能力评估

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地球物理学报 2016年第11期59卷 3960-3973页

作者：谭娟李清泉王兰宁赵其庚中国气象局资产管理事务中心北京100081 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心南京210044 国家气候中心中国气象局气候研究开放实验室北京100081 北京师范大学全球变化与地球系统科学研究院北京100875

CFC-11是评估全球海洋环流模式的一个重要工具,海水中溶解的CFC-11被用来分析全球海洋模式的通风模拟.本文在中国气象局国家气候中心发展的40层全球海洋环流模式(MOM4_L40)增加了示踪物CFC-11模块,然后利用该模式研究了CFC-11在全球海... 详细信息

CFC-11是评估全球海洋环流模式的一个重要工具,海水中溶解的CFC-11被用来分析全球海洋模式的通风模拟.本文在中国气象局国家气候中心发展的40层全球海洋环流模式(MOM4_L40)增加了示踪物CFC-11模块,然后利用该模式研究了CFC-11在全球海洋中的分布,并评估了模式的通风能力.对CFC-11的海表浓度、柱总含量以及大洋剖面的垂直浓度分布和渗透深度进行了分析,结果表明,与观测相比,模式较好地再现了CFC-11在海洋表面的水平分布特征,CFC-11主要储存区位于西北大西洋、副热带北太平洋及南大洋,其浓度分布与温度分布梯度相反.沿三个大洋的5个剖面的CFC-11垂直分布模拟也与观测基本吻合.模式模拟的CFC-11分布情况与全球平均经向流函数吻合,在南大洋模拟效果更加接近观测值,深海模拟效果较好,渗透深度接近观测.同时,模拟与观测相比也存在偏差.比如在北大西洋主要的存储区域,模式低估了CFC-11的吸收,这与高纬的CFC-11向低纬过度输送有关,可能是受温盐环流和强迫资料的影响.总体来说,MOM_L40模式模拟大洋吸收的CFC-11总量是理想的,通过模拟被动示踪物CFC-11很好地再现了海洋的通风能力.

关键词：海洋模式 CFC-11 柱总含量渗透深度海洋通风

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全球空中水资源管理潜力的关键区识别与源汇分析

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科学通报 2023年第20期68卷 2678-2689页

作者：张博美高红凯魏江峰华东师范大学地理科学学院上海200241 中国科学院青藏高原研究所青藏高原地球系统与资源环境重点实验室北京100101 南京信息工程大学气象灾害预报预警与评估协同创新中心/气象灾害教育部重点实验室/气候与环境变化国际合作联合实验室南京210044 南京信息工程大学大气科学学院南京210044

传统水资源管理以流域为边界,降水是输入水量,径流是水资源量,蒸发被认为是水量损失.然而,陆地蒸发与降水之间存在复杂循环和互馈关系,流域蒸发的水汽并未消失,往往在其他区域产生降水.人为驱动下的土地覆被变化可直接影响蒸发,进而通... 详细信息

传统水资源管理以流域为边界,降水是输入水量,径流是水资源量,蒸发被认为是水量损失.然而,陆地蒸发与降水之间存在复杂循环和互馈关系,流域蒸发的水汽并未消失,往往在其他区域产生降水.人为驱动下的土地覆被变化可直接影响蒸发,进而通过大气水循环过程影响下风区域的降水,理论上存在对空中水资源进行管理的可能性.但大气水循环过程具有复杂性,甚至随机性,多数区域的水汽源汇关系复杂,空中水资源管理的可行性长期存疑.本文基于降水域(precipitationshed)的框架,根据水汽源贡献水量的相对大小,确定对目标区域降水贡献最大的核心水汽源区,即核心降水域.使用空间分辨率为1°×1°的Utrack水汽循环数据集,在全球尺度下,计算分析了各格网的核心降水域,进一步与国家边界叠加分析,识别了全球空中水资源管理潜力的关键区.结果显示,中国中部、俄罗斯西伯利亚、刚果(金)中部、巴西南部、秘鲁西部、美国西北部以及加拿大西部具有较高的空中水资源管理潜力;与国界、土地利用覆盖、人口等综合分析发现,中国是全球最具空中水资源管理潜力的国家.本研究为从全球水循环的全局角度科学认识我国水资源,并从更大尺度保护、优化我国水资源格局提供了新的宏观视角.

关键词：核心降水域空中水资源水汽循环管理潜力土地政策

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